Монтаж сонячної електростанції на власній ділянці не потребує ліцензії і теоретично можна самому встановити сонячні батареї та підключити їх самостійно. Але є досить великий ризик не просто щось зробити неправильно і сонячна електростанція не буде працювати, але й отримати удар електричним струмом. Для самостійного монтажу сонячної електростанції треба мати відповідні знання та кваліфікацію. Ми не будемо закликати користуватись виключно послугами кваліфікованих монтажників. Насправді виконати монтаж сонячних батарей самостійно можна, і тут дамо рекомендації і розрахунки як це зробити. Разом з тим хочемо вас застерегти від легковажних та необдуманих вчинків, про що чомусь не пишуть на інших порталах присвячених альтернативній енергетиці.
Чому не все так просто при монтажі сонячних батарей власними руками?
Перш за все, потрібно розуміти, що ви маєте справу з електроустановкою, в котрій окрім звичної для нас напруги 0,4кВ змінного струму на виході є також напруга постійного струму (від сонячних панелей), що сягає 500В іноді більше (до 1кВ). Це смертельно небезпечні рівні напруги і на підприємствах виконувати всі роботи має кваліфікований персонал в особі мінімум 2х чоловік, що мають групу допуску до електроустановок не нижче третьої.
Якщо ж ви не кваліфікований електрик, але все одно маєте намір встановити сонячні батареї та інвертор-перетворювач власними руками, то можна обрати компромісний варіант. Монтаж сонячної станції виконуєте самостійно, але без підключення дротів до сонячних панелей та інвертора. Дроти треба буде прокласти і підготувати, але остаточну комутацію краще доручити кваліфікованому спеціалісту з відповідним рівнем допуску.
Але і тут є деякі труднощі:
- Сонячна електростанція з панелями на даху передбачає з’єднання фотомодулів в групи вже під час монтажу. Потім це зробити дуже складно фізично, адже дроти прокладено під сонячними панелями, а проміжок між дахом і сонячною батареєю досить незначний (10-15 см).
- Крім того напруга на фотомодулях присутня навіть в похмуру погоду. Вони не вимикаються і починають видавати напругу відразу як опиняються під світлом. І хоча напруга на одному фотоелектричному модулі не є високою (максимум до 60В), то з’єднані послідовно в групу модулі можуть мати напругу до 1000В постійного струму. Уявіть наскільки великий ризик з’єднувати сонячні панелі в незручному просторі під напругою яку неможливо вимкнути.
Якщо сонячні панелі буде встановлено на землі, то в цьому випадку їх легко монтувати без підключень і остаточну комутацію зробити вже потім.
Як правильно встановити сонячні батареї – які ще є нюансі при монтажі сонячної станції
По перше, кріплення.
Сонячні панелі повинні кріпитись достатньо міцно і надійно, щоб навіть сильний вітер не зніс вашу сонячну електростанцію. В той же час кріплення панелі не слід перетискати, бо від надмірних зусиль можуть виникати не помітні оку деформації, що спричиняють появу мікротріщин в кристалах фотоелектричних модулів. В подальшому такі сонячні батареї швидше деградують і ваша генерація буде стрімко зменшуватися. Для того, щоб не було перетискань прижимів кріплення існують спеціальні динамометричні ключі, на котрих виставляється максимальне зусилля затягування болтів.
Далі потрібно, щоб конструкція була стійкою до розхитування від сильного вітру. Для цього розраховується потрібна товщина стійок, робляться діагональні перекладини каркасу. І взагалі, розраховуються всі можливі снігові та вітрові навантаження на каркас і кріплення, перш ніж почати монтаж сонячних панелей власними руками.
Водночас сонячні панелі не повинні бути зафіксовані намертво. Це потрібно для компенсації температурних розширень металевої рами фотоелектричних модулів. Для сонячних електростанцій встановлених на даху це реалізується спеціально розробленим алюмінієвим профілем. Для наземних станцій використовуються , як правило, оцинковані конструкції або суцільнозварні стійки з поєднанням повздовжніх оцинкованих рейок.
Під час підбору конструкції слід пам’ятати про можливість утворювати гальванічну пару при дотику різних металів між собою, що викликає корозію. Найбільш негативні наслідки від прямого контакту алюмінію з міддю, але алюміній і сталь теж не дуже «ладять». Тому при притисканні алюмінієвих прижимів до сталі слід використовувати ізолюючі прокладки. Болти, що використовуються в алюмінієвих прижимах, мають бути з нержавіючої сталі і т.д.
Для дахових сонячних електростанцій варто потурбуватися про герметизацію даху, використовуючи бітумні гідроізоляційні матеріали. Над покрівлею даху панелі слід піднімати на висоту 10+см для забезпечення вентиляції панелей. Спеціально розроблені кутики для рейок дозволяють це зробити. Вони також дозволяють вирівняти рейку якщо дах має нерівності.
Кабельні з’єднання. Для підключення фотомодулів використовують спеціальний провід з подвійною ізоляцією, що стійка до морозів та ультрафіолету. Цей провід повинен витримувати напругу 1000В постійного струму. Тому звичайний побутовий кабель, що призначений для напругу 220/380В не підходить.
Що стосується автоматики захисту, то потрібно не лише захистити кабельні лінії від перенавантажень, встановивши автоматичні вимикачі та плавкі зпобіжники. Потрібно також забезпечити захист обладнання від імпульсних перенапруг, що можуть виникати під час грозових розрядів.
А тут вже потрібен мініпроєкт та розрахунки, бо не достатньо (а інколи шкідливо), купити перший ліпший пристрій захисту від перенапруг (ПЗІП іноді їх називають розрядниками) і встановити його будь-де. Потрібно враховувати місце встановлення модулів, головного розподільчого щита, розташування інвертора, а також відстаней між цими компонентами. Він довжин кабельних ліній, що з’єднують всі компоненти сонячної електростанції, також буде залежати необхідність повторного встановлення деяких ПЗіПів.
При монтажі потужних станцій 20..30кВт краще замовити окремий щит обліку електроенергії, або якщо дозволяють знання і кваліфікація зібрати його власними руками. Оскільки модульні автоматичні вимикачі, що надає РЕМ , не витримують великої потужності (генерації) та можуть поплавитись в місцях приєднання кабелю. Також всі кабельні лінії повинні по перерізу провідників мають бути розраховані для довготривалого проходження відповідної потужності.
Монтаж сонячних батарей власними руками і вибір обладнання
Нарешті, потрібно визначитись з основним обладнанням – сонячними панелями та інвертором. Тут у кожного можуть бути власні вподобання. Всі хочуть отримати максимум якості за мінімальну ціну, шукаючи «золоту» середину. Можна лише порадити звернутися до професіоналів, що мають досвід і порадять той варіант, котрий би встановили собі. Вибір інверторів , як і панелей, досить широкий. Якщо не заглиблюватися в переваги того чи іншого бренду, то вибір інвертора повинен виходити з кількості груп панелей. При виборі інвертора напруги слід враховувати:
- Виділену потужність на об’єкті, наприклад 5; 15 чи 30кВт. (якщо виділеної потужності недостатньо, послуга збільшення замовляється у місцевого РЕМу)
- Кількість різних груп фотомодулів та загальну їх потужність.
В різних інверторах може бути різна кількість входів для панелей, так званих мррт-трекерів (Maximum Power Point Tracking). На один вхід можна підключити тільки ідентичні групи панелей, що мають однакову кількість панелей з однаковою орієнтацією. Також важливо, щоб максимальний струм всіх груп панелей не перевищував допустимий для даного входу.
Також слід пам’ятати про максимальну напругу на вході. А напруга фотомодулів може зростати при знижені температури. Тут потрібно розраховувати для кожного типу панелей свій температурний коефіцієнт, щоб в лютий мороз напруга холостого ходу не спалила інвертор. Навіть при відсутності яскравого сонця на кінцевих виводах сонячних модулів може виникати напруга.
Це ж саме стосується і фотомодулів. Кількість сонячних панелей повинна відповідати максимальній потужності інвертора (не плутати з номінальною потужністю), максимальній потужності кожного його входу, максимальній напрузі на вході. Якщо це дах з різними кутами, то панелі в межах однієї групи треба встановлювати з однаковою орієнтацією відносно півдня і під однаковими кутом нахилу.
Це основні моменти, на котрі слід звернути увагу. Ще декілька рекомендацій можна отримати з інструкції по установці та експлуатації інверторів. Таких як:
- вибирайте монтаж інвертора так щоб там була добра вентиляція;
- корпус інвертора повинен бути захищений від прямих сонячних променів тощо.
Також корисним буде ознайомитися з правилами улаштування електроустановок.
Якщо ви виконаєте монтаж сонячної електростанції власноруч слідуючи правилам та рекомендаціям заводів-виробників, то ваша гарантія на обладнання буде дійсною. Адже порушення правил установки звільняє постачальників від гарантійних зобов’язань.